KR20210023215A - 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법 - Google Patents

열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210023215A
KR20210023215A KR1020190103127A KR20190103127A KR20210023215A KR 20210023215 A KR20210023215 A KR 20210023215A KR 1020190103127 A KR1020190103127 A KR 1020190103127A KR 20190103127 A KR20190103127 A KR 20190103127A KR 20210023215 A KR20210023215 A KR 20210023215A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composite fiber
polyester
heat
monomer
component resin
Prior art date
Application number
KR1020190103127A
Other languages
English (en)
Inventor
김영범
Original Assignee
도레이첨단소재 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이첨단소재 주식회사 filed Critical 도레이첨단소재 주식회사
Priority to KR1020190103127A priority Critical patent/KR20210023215A/ko
Publication of KR20210023215A publication Critical patent/KR20210023215A/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/06Load-responsive characteristics
    • D10B2401/061Load-responsive characteristics elastic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y02P70/62Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product related technologies for production or treatment of textile or flexible materials or products thereof, including footwear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

본 발명은 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 구김 회복성과 구김 내구성이 더욱 향상되었을 뿐만 아니라 우수한 열접착성과 탄성회복력을 가짐으로써 기존의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유보다 소프트한 특성이 우수한 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법{thermally adhesive composite fiber and manufacturing method thereof}
본 발명은 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 구김 회복성과 구김 내구성이 더욱 향상되었을 뿐만 아니라 우수한 열접착성과 탄성회복력을 가짐으로써 기존의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유보다 소프트한 특성이 우수한 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법 에 관한 것이다.
의류, 인테리어, 산업 전분야에 있어서 사용되는 폴리에스테르 섬유는 일반적으로 수지 코팅 등의 별도의 가공을 하지 않아도 열접착 특성이 우수한 장점이 있다.
현재, 대중화되어 사용되는 열접착성 폴리에스테르 시스-코어형 복합섬유는 IPA, DEG, PEG 등으로 개질한 저융점 폴리에스테르 수지를 사용함으로써, 직물 가공 중 열세팅에 의해 인접하는 원사와 교락점끼리 서로 접착하여 열접착성, 형태 안정성 및 강직성 등을 직물에 발현하게 된다.
그러나, 이와 같은 기존의 저융점 폴리에스테르 시스-코어형 복합섬유를 사용하게 되는 경우, 이를 이용하여 제직 가공된 원단의 촉감이 뻣뻣하고, 반복되는 사용에 영구한 굽힘 자국이나 표면에 갈라짐 등이 발생하는 문제점이 발생하였다. 이를 해결하기 위해 시스(Sheath) 성분의 저융점 폴리에스테르 수지의 비율을 조정하는 방법이 모색되었으나 저융점 폴리에스테르 수지의 비율이 낮아지면, 제직 가공된 원단의 촉감이나 구김 자국의 발생억제 등의 효과를 볼 수 있지만, 융착강도가 저하되는 문제 뿐만 아니라, 원단의 형태안정성이나 밀도 등의 물성이 저하되는 문제가 있었다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-1281727호에서는 탄성회복율을 가지는 폴리에스테르 복합섬유를 만들기 위하여 폴리에스테르 엘라스토머를 사용하였으나, 고가의 1,4-부탄디올의 사용량을 최소화하기 위하여 IPA를 다량으로 사용함으로써 열접착성능은 유지할 수 있지만 원단에서 촉감 및 굽힘 내구성 등이 저하되는 문제점이 있다.
또한 대한민국 등록특허 제10-2018-0062020호에서는 고탄성 공중합 폴리에스테르계 엘라스토머와 융출성 고반자로 형성되는 해도사 또는 분할사와 잠재권축사를 함유시켜 직물 또는 편물로 형성하여 원단에 탄성을 부여하였으나, 공중합 폴리에스테르계 엘라스토머가 IPA 등 결정성을 저하시킬 수 있는 성분을 가지고 있지 않아 융점이 높고 그에 따라서 열융착성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 딱딱한 촉감이나 내구성 저하, 굽힘 자국 등의 현상이 없을 뿐만 아니라, 소프트한 촉감과 우수한 탄성회복력을 가지는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 복합방사하여 제조된다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제1성분 수지는 테레프탈산 단량체, 이소프탈산 단량체, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 에틸렌글리콜 단량체를 공중합시켜 제조된 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서, A는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, n은 중량평균분자량(Mw) 500 ~ 5,000를 만족하는 유리수이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제2성분 수지는 산성분 및 디올성분을 공중합시켜 제조된 폴리에스테르 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 35 : 65 ~ 55 : 45 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 폴리에스테르계 엘라스토머는 용융지수(melt index)가 7 ~ 23일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 폴리에스테르계 엘라스토머는 쇼어 경도계(Shore D)로 측정한 경도가 20 ~ 50일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 폴리에스테르계 엘라스토머는 용융온도(Tm)가 130 ~ 220℃일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 폴리에스테르 화합물은 고유점도(I.V.)가 0.55 ~ 0.68 dl/g이고, 용융온도(Tm)가 220 ~ 280℃일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제2성분 수지는 이산화 타이타늄(TiO2)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 이산화 타이타늄은 제2성분 수지 전체 중량%에 대하여, 1.0 ~ 2.5 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 20 ~ 180 데니어의 섬도, 12 ~ 96의 필라멘트수를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 시스-코어형 섬유일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유가 시스-코어형 섬유일 때, 시스는 상기 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하고, 코어는 상기 폴리에스테르 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 폴리에스테르계 엘라스토머는 이소프탈산 단량체 5 ~ 30 몰%, 상기 화학식 1로 표시되는 단량체 1 ~ 20몰%, 상기 에틸렌글리콜 단량체 1 ~ 20 몰% 및 잔량의 테레프탈산 단량체를 공중합시켜 제조될 수 있다.
한편, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법은 테레프탈산 단량체, 이소프탈산 단량체, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 에틸렌글리콜 단량체를 공중합시켜 제조된 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함하는 제1성분 수지를 용융시키는 제1단계, 산성분 및 디올성분을 공중합시켜 제조된 폴리에스테르 화합물을 포함하는 제2성분 수지를 용융시키는 제2단계 및 상기 용융된 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 35 : 65 ~ 55 : 45 중량비로 복합방사하여 폴리에스테르 복합섬유를 제조하는 제3단계를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에 있어서, A는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, n은 중량평균분자량(Mw) 500 ~ 5,000를 만족하는 유리수이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법의 폴리에스테르계 엘라스토머는 용융지수(melt index)가 7 ~ 23이고, 쇼어 경도계(Shore D)로 측정한 경도가 20 ~ 50이며, 용융온도(Tm)는 130 ~ 220℃이고, 폴리에스테르 화합물은 고유점도(I.V.)가 0.55 ~ 0.68 dl/g이고, 용융온도(Tm)가 220 ~ 280℃일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법에서 제조된 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 20 ~ 180 데니어의 섬도, 12 ~ 96의 필라멘트수를 가질 수 있다.
나아가, 본 발명의 혼섬가공사는 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 포함한다.
또한, 본 발명의 원단은 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 포함한다.
본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 소프트한 촉감, 탄성회복성, 열접착성이 우수할 뿐만 아니라, 탄성회복성이 우수하여 굽힘 자국과 내구성이 우수한 원단을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법은 스판덱스 제조방법과 달리 용매를 사용하지 않고 용융방사법으로 제조가 가능하여 제품 단가가 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 시스-코어형 복합섬유의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 해도형 복합섬유의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 사이드 바이 사이드형 복합섬유의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명에서, 사용되는 용어인 ‘섬유’는 '사(絲, Yarn)' 또는 '실'을 의미하며, 통상적인 다양한 종류의 사 및 섬유를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 용어인 ‘복합섬유’는 복합방사하여 제조된 원사 그 자체, 또는 이를 연신 및/또는 부분연신 거친 섬유를 포함하는 의미로 사용한다.
본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 복합방사하여 제조된다.
제1성분 수지는 테레프탈산 단량체, 이소프탈산 단량체, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 에틸렌글리콜 단량체를 공중합시켜 제조된 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00003
상기 화학식 1에 있어서, A는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
또한, 상기 화학식 1에 있어서, n은 중량평균분자량(Mw) 500 ~ 5,000를 만족하는 유리수, 바람직하게는 800 ~ 3,000을 만족하는 유리수이다.
구체적으로, 폴리에스테르계 엘라스토머는 전체 몰%에 대하여, 이소프탈산 단량체 5 ~ 30 몰%, 바람직하게는 10 ~ 25 몰%, 더욱 바람직하게는 20 ~ 24 몰%, 상기 화학식 1로 표시되는 단량체 1 ~ 20 몰%, 바람직하게는 3 ~ 15 몰%, 더욱 바람직하게는 4 ~ 10 몰%, 상기 에틸렌글리콜 단량체 1 ~ 20 몰%, 바람직하게는 8 ~ 15 몰%, 더욱 바람직하게는 10 ~ 15 몰% 및 잔량의 테레프탈산 단량체를 공중합시켜 제조할 수 있다. 만일, 이소프탈산 단량체가 5 몰% 미만이면 열접착성의 문제가 있을 수 있고, 30 몰%를 초과하면 복합방사시 고화지연의 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 단량체가 1 몰% 미만이면 소프트한 특성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 20 몰%를 초과하면 복합방사시 고화의 문제가 있을 수 있다. 또한, 에틸렌글리콜 단량체가 1 몰% 미만이면 방사시 고화 및 연신 공정에서 결정화도가 부족하여 연신 작업성 저하의 문제가 있을 수 있고의 문제가 있을 수 있고, 20 몰%를 초과하면 엘라스토머의 특성을 잃어버리는 문제가 있다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르계 엘라스토머는 용융지수(melt index)가 7 ~ 23, 바람직하게는 9 ~ 13, 더욱 바람직하게는 10 ~ 12일 수 있으며, 만일 용융지수가 7 미만이면 폴리에스테르계 엘라스토머의 용융 흐름성이 느려 폴리에스테르계 엘라스토머를 사용하여 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 제조시 구금 상의 단면 형성 문제가 있을 수 있고, 21를 초과하면 폴리에스테르계 엘라스토머의 용융 흐름성이 너무 빨라 폴리에스테르계 엘라스토머를 사용하여 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 제조시 시스/코어(Sheath/Core) 단면의 불균일 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르계 엘라스토머의 용융온도(Tm)는 130 ~ 220℃, 바람직하게는 140 ~ 180℃, 더욱 바람직하게는 140 ~ 160℃일 수 있으며, 만일 용융온도가 130℃ 미만이면 폴리에스테르계 엘라스토머를 사용하여 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 제조할 때, 복합 방사시 고화의 문제가 있을 수 있고, 220℃를 초과하면 열융착 기능 저하의 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르계 엘라스토머는 쇼어 경도계(Shore D)로 측정한 경도가 20 ~ 50, 바람직하게는 25 ~ 45, 더욱 바람직하게는 35 ~ 43일 수 있으며, 만일 경도가 20 미만이면 본 발명의 폴리에스테르계 엘라스토머를 사용하여 제조된 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 고무 감촉이 강한 문제가 있을 수 있고, 50을 초과하면 폴리에스테르계 엘라스토머를 사용하여 제조된 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 촉감이 딱딱해지는 문제가 있을 수 있다.
제2성분 수지는 산성분 및 디올성분을 공중합시켜 제조된 폴리에스테르 화합물을 포함할 수 있다. 이 때, 폴리에스테르 화합물은 산성분 및 디올성분이 1 : 0.9 ~ 1.5 중합비, 바람직하게는 1 : 1.0 ~ 1.4 중합비, 더욱 바람직하게는 1 : 1.1 ~ 1.3 중합비로 공중합하여 제조될 수 있다.
산성분은 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산 및 탄소수 2 내지 16의 지방족 다가 카르복실산 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산은 테레프탈산 단량체, 디메틸테레프탈레이트 단량체, 이소프탈산 단량체 및 디메틸이소프탈레이트 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 테레프탈산 단량체를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄소수 2 내지 16의 지방족 다가 카르복실산은 옥살산 단량체, 말론산 단량체, 석신산 단량체, 글루타르산 단량체, 아디프산 단량체, 수베린산 단량체, 시트르산 단량체, 피메르산 단량체, 아젤라인산 단량체, 세바스산 단량체, 노나노산 단량체, 데카노인산 단량체, 도데카노인산 단량체 및 헥사노데카노인산 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
디올성분은 에틸렌글리콜 단량체, 디에틸렌글리콜 단량체, 1,3-프로판디올 단량체, 2-메틸-1,3-프로판디올 단량체, 3-메틸-1,5-펜탄디올 단량체, 1,4-부탄디올 단량체, 1,6-헥산디올 단량체, 프로필렌글리콜 단량체, 트리메틸글리콜 단량체, 테트라메틸렌글리콜 단량체, 펜타메틸글리콜 단량체, 헥사메틸렌글리콜 단량체, 헵타메틸렌클리콜 단량체, 옥타메틸렌글리콜 단량체, 노나메틸렌글리콜 단량체, 데카메틸렌글리콜 단량체, 운데카메틸렌글리콜 단량체, 도데카메틸렌글리콜 단량체 및 트리데카메틸렌글리콜 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 에틸렌글리콜 단량체, 디에틸렌글리콜 단량체, 1,3-프로판디올 단량체, 1,4-부탄디올 단량체 및 1,6-헥산디올 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 에틸렌글리콜 단량체를 포함할 수 있다.
폴리에스테르 화합물은 고유점도(I.V.)가 0.55 ~ 0.68 dl/g, 바람직하게는 0.60 ~ 0.68 dl/g일 수 있으며, 만일 고유점도가 0.55 dl/g 미만이면 강도저하의 문제가 있을 수 있고, 0.68 dl/g을 초과하면 단면형성 불균일의 문제가 있을 수 있다.
또한, 폴리에스테르 화합물은 용융온도(Tm)가 220 ~ 280℃, 바람직하게는 235 ~ 265℃일 수 있으며, 만일 용융온도가 220℃ 미만이면 폴리에스테르 화합물을 사용하여 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 제조할 때, 복합 방사시 고화의 문제가 있을 수 있고, 280℃를 초과하면 용융 공정상의 문제가 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 제2성분 수지는 이산화 타이타늄(TiO2)을 더 포함할 수 있고, 이산화 타이타늄은 제2성분 수지 전체 중량%에 대하여, 0.1 ~ 2.5 중량%, 바람직하게는 0.3~ 1.8중량%로 포함할 수 있다. 만일, 이산화 타이타늄이 0.1 중량% 미만으로 포함한다면 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 제조된 원단의 촉감이 현저히 저하되는 문제가 있을 수 있고, 2.5 중량%를 초과하면 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 제조된 원단에서 줄이 발생하는 문제가 있을 수 있다.
나아가, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 35 : 65 ~ 55 : 45 중량비, 바람직하게는 40 : 60 ~ 60 : 40 중량비로 포함할 수 있으며, 상기와 같은 중량비를 벗어나게 된다면 촉감, 물성, 열접착성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 강도가 2.0 ~ 5.0 g/de, 바람직하게는 3.0 ~ 4.0 g/de, 더욱 바람직하게는 3.2 ~ 3.6 g/de일 수 있으며, 만일 강도가 2.0 g/de 미만이면 제직 후 원단파열강도의 문제가 있을 수 있고, 5.0 g/de를 초과하면 소프트한 감촉이 저하 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 신도가 25 ~ 80 %, 바람직하게는 25 ~ 50 %, 더욱 바람직하게는 30 ~ 40%일 수 있으며, 만일 신도가 25% 미만이면 공정상 장력하에서 절단의 문제가 있을 수 있고, 80%를 초과하면 미연신에 의한 강도, 염색불균일의 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 비수 수축율(Boiling water shringkage)이 7 ~ 30 %, 바람직하게는 10 ~ 25 %, 더욱 바람직하게는 18 ~ 24%일 수 있으며, 만일 비수 수출율이 7% 미만이면 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 제조된 원단의 밀도 조절 용이성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 30%를 초과하면 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 사용하여 제조된 원단이 딱딱해져 터치감이 나빠지는 문제가 있을 수 있다.
나아가, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 포함하는 이성분 섬유로서, 시스-코어형(sheath-core)형 섬유, 사이드-바이-사이드(side-byside)형 섬유, 해도(sea-islands)형 섬유 또는 분할(segmented -pie)형 섬유일 수 있고, 바람직하게는 시스-코어형 섬유일 수도 있다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 시스-코어(Sheath-Core)형 복합섬유의 단면도로써, 도 1에 도시된 바와 같이 시스-코어(Sheath-Core)형 복합섬유의 경우, 바람직하게는 제2성분 수지를 코어(21)로 하고, 제1성분 수지를 시스(20)로 할 수 있다. 이 때, 보다 바람직하게는 코어(21)는 폴리에스테르 화합물을 포함하고, 시스(20)는 제1성분 수지인 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유가 시스-코어(Sheath-Core)형 복합섬유일 경우, 시스와 코어의 단면적 비율은 20 : 80 ~ 80 : 20, 바람직하게는 30 : 70 ~ 70 : 30, 더욱 바람직하게는 40 : 60 ~ 60 : 40일 수 있다.
또한, 도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 해도(Island in the Sea)형 복합섬유의 단면도로써, 해도(Island in the Sea)형 섬유일 경우, 보다 바람직하게는 제1성분 수지를 해성분(30)으로 하고, 제2성분 수지를 도성분(31)으로 하는 해도(Island in the Sea)형 섬유일 수 있다.
또한, 도 3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 사이드 바이 사이드(Side by side)형 복합섬유의 단면도로서, 도 3에 도시된 복합섬유 형태의 경우 구분되어 형성되는 각각의 위치가 동등하기 때문에 본 발명의 제1성분 수지와 제2성분 수지의 바람직한 중량비를 만족한다면 제1성분 수지와 제2성분 수지가 포함되는 위치는 특별히 제한되지 않을 수 있다
한편, 본 발명의 혼섬가공사는 앞서 언급한 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 포함한다.
본 발명의 혼섬가공사는 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 이외의 이종의 섬유를 포함할 수 있으며, 구체적인 비제한적 예로써, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 6.10 및 아라미드(Aramid)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 폴리아미드계 섬유 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 개질된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 중 어느 하나 이상 수지를 포함하는 폴리에스테르계 등의 섬유일 수 있다.
상기 개질된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)는 구체적으로 PET에서 특정 단량체가 첨가됨에 따라 개질될 수 있으며, 이때의 각 단량체의 공중합비는 본 발명에는 특별히 한정하지 않는다. 상기 특정한 단량체로는 산성분으로써, 방향족 다가 카르복실산, 지방족 다가 카르복실산 및 헤테로 고리를 포함하는 다가 카르복실산을 포함할 수 있으며, 기타 설폰산 금속염을 더 포함할 수 있다
더 구체적으로 상기 방향족 다가 카르복실산의 비제한적인 예로써, 테레프탈산 이외의 디메틸테레프탈산, 이소프탈산 및 디메틸이소프탈산 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 지방족 다가 카르복실산의 비제한적 예로써, 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 수베린산, 시트르산, 피메르산, 아젤라인산, 세바스산, 노나노산, 데카노인산, 도데카노인산 및 헥사노데카노인산 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 헤테로고리를 포함하는 다가 카르복실산의 비제한적 예로써는 2,5-퓨란디카르복실산, 2,5-사이오펜디카르복신산 및 2,5-피롤디카르복실산 등을 사용할 수 있다.
상기 설폰산 금속염의 비제한적인 예로써, 소디움 3,5-디카르보메톡시벤젠 설포네이트, 리튬 3,5-디카르보메톡시벤젠 설포네이트, 5-술포이소프탈릭액시드 모노소디움염 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 특정한 단량체로는 디올성분으로써, 탄소수 2 내지 14인 지방족 디올을 포함할 수 있으며, 상기 지방족 디올의 비제한적인 예로써, 에틸렌글리콜을 제외한 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 및 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜, 트리메틸글리콜, 테트라메킬렌글리콜, 펜타메틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헵타메틸렌클리콜, 옥타메틸렌글리콜, 노나메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 운데카메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜 및 트리데카메틸렌글리콜으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 지방족 디올 이외에 폴리알킬렌글리콜을 더 포함할 수도 있으며, 상기 폴리알킬렌글리콜의 분자량은 1,000~ 10,000일 수 있다.
상기 이종의 원사가 폴리에스테르 섬유일 경우 이후 제직된 원단이 보다 향상된 광택, 파우더한 터치감을 가지기 위해 폴리에스테르 섬유내 이산화티탄을 포함할 수 있다. 바람직하게는 이산화티탄이 섬유내 1.0 ~ 2.5 중량% 포함할 수 있다. 만일 이산화티탄이 1.0 중량% 미만으로 포함될 경우 촉감이 현저히 저하되는 문제점이 있을 수 있으며, 2.5 중량%를 초과하여 포함될 경우 원단에서 줄이 발생되는 문제점이 있을 수 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 섬유는 난연성, 항균성 등의 기능성을 부여할 수 있는 물질을 더 포함할 수 있는데, 바람직하게는 인계 난연제, 무기 항균제 등의 단독 또는 혼합 형태를 0.4 내지 10중량% 포함할 수 있다. 0.4중량% 미만으로 포함될 경우 난연성 또는 항균성의 기능 발현이 미흡한 문제가 있으며, 10 중량%를 초과하여 포함될 경우 원가가 상승하게 되어 경쟁력을 잃게 될 수 있다.
또한, 본 발명의 혼섬가공사는 상기 이종의 섬유 중 어느 하나를 심사로 하고 다른 하나를 초사로 하여 혼섬하거나 심사 및 초사의 구분없이 이종의 섬유를 혼섬할 수도 있다.
나아가, 본 발명의 원단은 앞서 언급한 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 포함한다.
본 발명에서 사용한 용어인 원단은 직물 또는 편물을 모두 포함하는 의미이다. 본 발명의 원단은 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 경사 및 위사 중 어느 하나 이상으로 사용하여 제직(weaving)된 직물일 수 있다.
상기 제직은 평직, 능직, 수자직 및 이중직으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 이루어질 수 있다.
상기 평직, 능직 및 수자직을 삼원조직이라 할 때 삼원조직 각각의 구체적인 제직방법은 통상적인 제직방법에 의하며, 삼원조직을 기본으로 하여 그 조직을 변형시키거나 몇 가지 조직을 배합하여 변화있는 직물일 수 있고, 예를들어 변화평직으로 두둑직, 바스켓직 등이 있고, 변화능직으로 신능직, 파능직, 비능직, 산형능직 등이 있으며, 변화수자직으로 변칙수자직, 중수자직, 확수자직, 화강수자직 등이 있다.
상기 이중직은 경사 또는 위사의 어느 한쪽이 2중으로 되어있거나 양쪽이 모두 2중으로 된 직물의 제직방법으로 구체적인 방법은 통상적인 이중직의 제직방법일 수 있다.
다만, 상기 직물조직의 기재에 한정되지 않으며, 제직에서의 경위사 밀도의 경우 특별하게 한정하지 않는다.
또한, 상기 원단은 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 원사로 포함하여 편성(knitting)된 편물일 수 있다. 상기 편성은 위편성 또는 경편성의 방법에 의할 수 있으며, 상기 위편성과 경편성의 구체적인 방법은 통상적인 위편성 또는 경편성의 편성방법에 의할 수 있다.
한편, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법은 제1단계 내지 제3단계를 포함한다.
먼저, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법의 제1단계는 테레프탈산 단량체, 이소프탈산 단량체, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 에틸렌글리콜 단량체를 공중합시켜 제조된 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함하는 제1성분 수지를 용융시킬 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에 있어서, A는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이고, 바람직하게는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2-이다.
또한, 상기 화학식 1에 있어서, n은 중량평균분자량(Mw) 500 ~ 5,000를 만족하는 유리수, 바람직하게는 800 ~ 3,000을 만족하는 유리수이다.
구체적으로, 폴리에스테르계 엘라스토머는 전체 몰%에 대하여, 이소프탈산 단량체 5 ~ 30 몰%, 바람직하게는 10 ~ 25 몰%, 더욱 바람직하게는 20 ~ 24 몰%, 상기 화학식 1로 표시되는 단량체 1 ~ 20 몰%, 바람직하게는 3 ~ 15 몰%, 더욱 바람직하게는 4 ~ 10 몰%, 상기 에틸렌글리콜 단량체 1 ~ 20 몰%, 바람직하게는 8 ~ 15 몰%, 더욱 바람직하게는 10 ~ 15 몰% 및 잔량의 테레프탈산 단량체를 공중합시켜 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르계 엘라스토머는 용융지수(melt index)가 7 ~ 23, 바람직하게는 9 ~ 13, 더욱 바람직하게는 10 ~ 12일 수 있으며, 용융온도(Tm)는 130 ~ 220℃, 바람직하게는 140 ~ 180℃, 더욱 바람직하게는 140 ~ 160℃일 수 있으며, 쇼어 경도계(Shore D)로 측정한 경도가 20 ~ 50, 바람직하게는 25 ~ 45, 더욱 바람직하게는 35 ~ 43일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법의 제2단계는 산성분 및 디올성분을 공중합시켜 제조된 폴리에스테르 화합물을 포함하는 제2성분 수지를 용융시킬 수 있다.
구체적으로, 폴리에스테르 화합물은 산성분 및 디올성분이 1 : 0.9 ~ 1.5 중합비, 바람직하게는 1 : 1.0 ~ 1.4 중합비, 더욱 바람직하게는 1 : 1.1 ~ 1.3 중합비로 공중합하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르 화합물은 고유점도(I.V.)가 0.55 ~ 0.68 dl/g, 바람직하게는 0.60 ~ 0.68 dl/g일 수 있으며, 용융온도(Tm)가 220 ~ 280℃, 바람직하게는 235 ~ 265℃일 수 있다.
추가적으로, 제2성분 수지는 이산화 타이타늄(TiO2)을 더 포함할 수 있고, 이산화 타이타늄은 제2성분 수지 전체 중량%에 대하여, 0.1 ~ 2.5 중량%, 바람직하게는 0.3~ 1.8중량%로 포함할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법의 제3단계는 제1단계에서 용융된 제1성분 수지 및 제2단계에서 용융된 제2성분 수지를 35 : 65 ~ 55 : 45 중량비, 바람직하게는 40 : 60 ~ 60 : 40 중량비로 복합방사하여 폴리에스테르 복합섬유를 제조할 수 있다.
제3단계의 복합방사는 230 ~ 300℃의 온도, 바람직하게는 250 ~ 300℃의 온도 하에서 수행할 수 있으며, 만일 온도가 230℃ 미만이면 방사되는 수지의 흐름성에 문제가 있을 수 있고, 300℃를 초과하면 열분해에 의한 분자량 감소로 물성저하의 문제가 있을 수 있다.
또한, 제3단계의 복합방사는 3000 ~ 5000 mpm의 방속, 바람직하게는 3500 ~ 4500 mpm의 방속 하에서 수행할 수 있으며, 만일 방속이 3000 mpm 미만이면 결정화가 충분하지 않아 물성 저하의 문제가 있을 수 있고, 5000 mpm를 초과하면 고화시 받는 응력이 커서 방사시 사절의 문제가 있을 수 있다.
한편, 제3단계의 복합방사는 다양한 형태의 구금을 통해서 수행할 수 있으며, 구금의 형태에 따라 제조되는 복합섬유는 시스-코어(Sheath-Core)형, 해도(Island in the Sea)형, 사이드 바이 사이드(Side by side)형을가질 수 있다.
바람직한 일실시예로서, 시스-코어(Sheath-Core)형 구금을 통해 본 발명의 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함하는 제1성분 수지를 시스로, 폴리에스테르 화합물을 포함하는 제2성분 수지를 코어로 하며, 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 35 : 65 ~ 55 : 45 중량비로 복합방사하여 시스-코어(Sheath-Core)형 복합섬유를 제조할 수 있다.
나아가, 본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법은 제4단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법의 제4단계는 제3단계에서 제조된 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 연신할 수 있다.
이 때, 연신은 40 ~ 100℃, 바람직하게는 50 ~ 100℃의 고뎃롤러(godet roller) 온도, 80 ~ 140℃, 바람직하게는 110 ~ 130℃의 열처리기(heat setter) 온도 하여, 1.5 ~ 4.0배, 바람직하게는 2.2 ~ 3.0배로 연신을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예 1 : 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 제조
(1) 제1성분 수지로 제1성분 전체 몰%에 대하여, 테레프탈산 단량체 59 몰%, 이소프탈산 단량체 22 몰%, 하기 화학식 1-1로 표시되는 단량체 7 몰% 및 에틸렌글리콜 단량체 12 몰%를 공중합시켜, 용융온도가 150℃, 용융지수(M.I)가 11, 쇼어경도계 Shore D로 측정한 경도가 40인 폴리에스테르계 엘라스토머를 제조하였다.
(2) 제2성분 수지로 산성분인 테레프탈산 단량체와 디올성분인 에틸렌글리콜 단량체를 1 : 1.2 중합비로 공중합시켜 용융온도가 250℃, 고유 점도(I.V)가 0.65 dl/g인 폴리에스테르 화합물을 제조하였다.
(3) 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 용융시키고, 시스-코어(Sheath-Core)형 구금에 투입 및 복합방사를 수행하여, 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 이 때, 복합방사는 제1성분 수지와 제2성분 수지를 45 : 55 중량비로 수행하였고, 275℃의 온도, 3500 mpm의 방속으로 수행하였다.
(4) 제조된 열접착성 폴리에스테르 복합섬유에 연신 공정을 수행하여, 50 데니어의 섬도, 24의 필라멘트수를 가지는 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 이 때, 연신 공정은 75℃의 고뎃롤러(godet roller) 온도, 110℃의 열처리기(heat setter) 온도로, 2.65의 연신비로 수행하였다. 또한, 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 시스와 코어의 단면적비는 5 : 5이였으며, 시스는 제1성분 수지로로 구성되고 코어는 제2성분 수지로 구성된다.
[화학식 1-1]
Figure pat00005
상기 화학식 1-1에 있어서, A는 -CH2CH2CH2CH2-이고, n은 단량체의 중량평균분자량(Mw) 2,000를 만족하는 유리수이다.
실시예 2 : 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 복합방사는 제1성분 수지와 제2성분 수지를 30 : 70 중량비로 수행하여 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다.
실시예 3 : 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 다만, 실시예 1과 달리 테레프탈산 단량체 81 몰%, 상기 화학식 1-1로 표시되는 단량체 7 몰% 및 에틸렌글리콜 단량체 12 몰%를 공중합시켜 제조된 용융온도가 191℃, 용융지수(M.I)가 8, 쇼어경도계 Shore D로 측정한 경도가 40인 폴리에스테르계 엘라스토머를 사용하여 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다.
비교예 1 : 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 제조
(1) 제1성분 수지로 산성분인 테레프탈산 단량체 및 이소프탈산 단량체와 디올성분인 에틸렌글리콜 단량체를 공중합시켜 용융온도가 180℃, 고유 점도(I.V)가 0.68 dl/g인 폴리에스테르 화합물을 제조하였다. 이 때, 산성분과 디올성분은 1 : 1.2 중합비로 공중합하며, 산성분은 산성분 전체 몰%에 대하여, 테레프탈산 단량체 75 몰% 및 이소프탈산 단량체 25 몰%를 사용하였다.
(2) 제2성분 수지로 산성분인 테레프탈산 단량체와 디올성분인 에틸렌글리콜 단량체를 1 : 1.2 중합비로 공중합시켜 용융온도가 250℃, 고유 점도(I.V)가 0.65 dl/g인 폴리에스테르 화합물을 제조하였다.
(3) 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 용융시키고, 시스-코어(Sheath-Core)형 구금에 투입 및 복합방사를 수행하여, 열접착성 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 이 때, 복합방사는 제1성분 수지와 제2성분 수지를 45 : 55 중량비로 수행하였고, 275℃의 온도, 3500 mpm의 방속으로 수행하였다.
(4) 제조된 열접착성 폴리에스테르 복합섬유에 연신 공정을 수행하여, 50 데니어의 섬도, 24의 필라멘트수를 가지는 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 이 때, 연신 공정은 80℃의 고뎃롤러(godet roller) 온도, 110℃의 열처리기(heat setter) 온도로, 2.65의 연신비로 수행하였다. 또한, 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 시스와 코어의 단면적비는 5 : 5이였으며, 시스는 제1성분 수지로 구성되고 코어는 제2성분 수지로 구성된다.
비교예 2 : 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 제조
비교예 1과 동일한 방법으로 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다. 다만, 비교예 1과 달리 복합방사는 제1성분 수지와 제2성분 수지를 50 : 50 중량비로 수행하여 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다.
실험예 1 : 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 물성 측정
실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유 각각을 하기 기재된 실험을 실시하고, 이를 통해 측정된 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
1. 방사조업성의 측정
실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 제조하는데 있어서, 사절없이 제조된 제조량을 100%로 하였을 때, 사절없이 90% 이상 제조될 때를 양호, 90% 미만으로 제조될 때를 불량으로 하여 방사조업성을 측정하였다.
2. 강도 및 신도의 측정
자동 인장 시험기(Textechno 사)을 사용하여 200 cm/min 의 속도, 50 cm 의 파지 거리를 적용하여 측정하였다. 강도 및 신도는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유에 일정한 힘을 주어 절단될 때까지 연신시켰을 때 걸린 하중을 데니어로 나눈 값(g/de)을 강도, 늘어난 길이에 대한 처음 길이를 백분율로 나타낸 값(%)을 신도로 정의하였다.
3. 비수 수축율(Boiling water shringkage) 측정
비수 수축율은 섬도(데니어)*2g의 하중을 걸어 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 길이를 측정하고, 이후 100℃ 온도의 비등수에 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 30분간 처리하여 건조 후의 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유의 길이를 측정하여 하기 방정식 1에 의해 비수수축율을 계산 및 측정하였다.
[방정식 1]
Figure pat00006
4. Opu(Oil Pick Up)의 측정
섬유에 부여된 유제량을 뜻하는 Opu는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유를 각각 2g씩 투입한 트레이(tray)를 준비하여 처음무게를 측정한다. 준비한 트레이에 알코올 10ml를 주입하고 2분 후, 주입한 알코올을 제거한다. 이와 같은 알코올의 주입 및 제거과정을 2회 더 반복한 후, 트레이의 나중무게를 측정한다. Opu는 하기 방정식 2에 의해 계산 및 측정하였다.
[방정식 2]
Opu(%) = (트레이의 나중무게(g) - 트레이의 처음무게(g))/2g * 100
5. 굽힘 내구성 측정
실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유 각각을 1000회 이상을 구부렸다 폈다를 반복하여 굽힙 내구성을 측정하였다.
6. 복합섬유와 금속간의 마찰력 측정
Capstan 법을 사용하여, 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 제조된 시스-코어형 폴리에스테르 복합섬유 각각이 Pulley를 통과시 송출장력(T1)과 귄취장력(T2)을 측정하여 하기 계산식 1에 의해 복합섬유와 금속간의 마찰력(μ)을 측정하였다.(θ는 접촉각을 뜻한다.)
[계산식 1]
Figure pat00007
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
강도(g/de) 3.4 3.4 3.7 3.4 3.4
신도(%) 35 35 38 35 35
비수 수축율(%) 21 21 22 21 21
Opu(%) 4.0 4.0 4.0 2.5 2.5
마찰력 15 15 15 20 20
굽힘 내구성 양호 다소 부족 양호 부족 부족
열접착성 양호 부족 부족 양호 양호
방사조업성 양호 양호 양호 양호 양호
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 복합방사하여 제조되는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유에 있어서,
    상기 제1성분 수지는 테레프탈산 단량체, 이소프탈산 단량체, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 에틸렌글리콜 단량체를 공중합시켜 제조된 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함하고,
    상기 제2성분 수지는 산성분 및 디올성분을 공중합시켜 제조된 폴리에스테르 화합물을 포함하며,
    상기 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 35 : 65 ~ 55 : 45 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유.
    [화학식 1]
    Figure pat00008

    상기 화학식 1에 있어서, A는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, n은 중량평균분자량(Mw) 500 ~ 5,000를 만족하는 유리수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 엘라스토머는
    용융지수(melt index)가 7 ~ 23이고,
    쇼어 경도계(Shore D)로 측정한 경도가 20 ~ 50이며,
    용융온도(Tm)는 130 ~ 220℃인 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 화합물은 고유점도(I.V.)가 0.55 ~ 0.68 dl/g이고, 용융온도(Tm)가 220 ~ 280℃인 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2성분 수지는 이산화 타이타늄(TiO2)을 더 포함하고,
    상기 이산화 타이타늄은 제2성분 수지 전체 중량%에 대하여, 1.0 ~ 2.5 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 20 ~ 180 데니어의 섬도, 12 ~ 96의 필라멘트수를 가지는 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 시스-코어형 섬유이고,
    시스는 상기 폴리에스테르 엘라스토머를 포함하고, 코어는 상기 폴리에스테르 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 엘라스토머는 전체 몰%에 대하여, 이소프탈산 단량체 5 ~ 30 몰%, 상기 화학식 1로 표시되는 단량체 1 ~ 20몰%, 상기 에틸렌글리콜 단량체 1 ~ 20 몰% 및 잔량의 테레프탈산 단량체를 공중합시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유.
  8. 테레프탈산 단량체, 이소프탈산 단량체, 하기 화학식 1로 표시되는 단량체 및 에틸렌글리콜 단량체를 공중합시켜 제조된 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함하는 제1성분 수지를 용융시키는 제1단계;
    산성분 및 디올성분을 공중합시켜 제조된 폴리에스테르 화합물을 포함하는 제2성분 수지를 용융시키는 제2단계; 및
    상기 용융된 제1성분 수지 및 제2성분 수지를 35 : 65 ~ 55 : 45 중량비로 복합방사하여 폴리에스테르 복합섬유를 제조하는 제3단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure pat00009

    상기 화학식 1에 있어서, A는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2- 또는 -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-이며, n은 중량평균분자량(Mw) 500 ~ 5,000를 만족하는 유리수이다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 엘라스토머는 용융지수(melt index)가 7 ~ 23이고, 쇼어 경도계(Shore D)로 측정한 경도가 20 ~ 50이며, 용융온도(Tm)는 130 ~ 220℃이고,
    상기 폴리에스테르 화합물은 고유점도(I.V.)가 0.55 ~ 0.68 dl/g이고, 용융온도(Tm)가 220 ~ 280℃인 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열접착성 폴리에스테르 복합섬유는 20 ~ 180 데니어의 섬도, 12 ~ 96의 필라멘트수를 가지는 것을 특징으로 하는 열접착성 폴리에스테르 복합섬유의 제조방법.
KR1020190103127A 2019-08-22 2019-08-22 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법 KR20210023215A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190103127A KR20210023215A (ko) 2019-08-22 2019-08-22 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190103127A KR20210023215A (ko) 2019-08-22 2019-08-22 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210023215A true KR20210023215A (ko) 2021-03-04

Family

ID=75174892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190103127A KR20210023215A (ko) 2019-08-22 2019-08-22 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210023215A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20060270293A1 (en) Woven or knitted cloth containing two different yarns from and exhibiting reduction of interstitial rate in becoming wet
JP6080986B2 (ja) C型複合繊維、それによるc型中空繊維、それを含む生地及びその製造方法
KR101414206B1 (ko) C형 중공섬유 및 그 제조방법
KR101594290B1 (ko) 폴리에스테르 잠재권축 단섬유를 포함하는 복합 스트레치 원단 및 이의 제조방법
KR102073484B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법
CN114008255B (zh) 具有良好伸缩性的聚酯复合纤维及其制备方法
KR102309604B1 (ko) 저융점 폴리에스테르 수지 조성물 및 이를 포함하는 복합섬유
KR102274288B1 (ko) 제직성이 우수한 알칼리 이용해성 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법.
KR20210023215A (ko) 열접착성 폴리에스테르 복합섬유 및 이의 제조방법
KR100829480B1 (ko) 잠재권축형 폴리에스테르 2성분 복합사 및 그의 제조방법
KR101489424B1 (ko) 신축성이 우수한 폴리에스테르 복합섬유 및 그 제조방법
KR20010110394A (ko) 기모 경편지용 해도형 복합섬유
KR101414211B1 (ko) C형 중공섬유를 이용한 원단 및 그 제조방법
KR101556042B1 (ko) C형 복합섬유를 포함한 원단 및 그 제조방법
KR101646548B1 (ko) 저온 알칼리 이용해성 코폴리에스테르 복합섬유 및 그 제조방법
JP2008240183A (ja) 弾性経編地
KR100506884B1 (ko) 잠재권축성이 우수한 폴리에스테르계 복합섬유 및 그제조방법
KR100939023B1 (ko) 폴리에스테르 파일 직물용 가공사
KR102276223B1 (ko) 발색성 및 신축성이 우수한 폴리에스테르계 복합가연사, 이를 포함하는 직물 및 이의 제조방법.
JP6884019B2 (ja) 高収縮性常圧カチオン可染性ポリエステル繊維およびそれを用いた混繊糸並びにそれらを用いた布帛
KR100939022B1 (ko) 폴리에스테르 파일 직물용 섬유
KR102274289B1 (ko) 심색성이 우수한 복합섬유용 폴리에스테르 조성물, 이를 통해 제조한 복합섬유 및 그 제조방법
KR102276231B1 (ko) 심색성이 우수한 단독방사섬유용 폴리에스테르 조성물, 이를 통해 제조된 단독방사섬유 및 그 제조방법
JP4213048B2 (ja) 湿潤時に空隙率が低下する織編物
KR101487936B1 (ko) 폴리에스테르계 c형 복합섬유 및 그 제조방법